- •Міністерство освіти і науки україни
- •Конспект лекцій
- •Донецьк ДонНту – 2013
- •Вступ до курсу. Історія виникнення науки «Геохімія». Головні поняття геохімії
- •Введение в курс
- •2. Наука «Геохимия», история формирования и основные понятия
- •I этап – эмпирический
- •II этап – аналитический (физико-химический)
- •III этап – кристаллохимический
- •IV этап – геоэнергетический
- •3. Связь «Геохимии» с другими науками
- •Походження і поширеність хімічних елементів у природі
- •1. Происхождение химических элементов
- •2. Особенности распределения химических элементов
- •(По а.А. Саукову)
- •Основи кристалохіміі. Енергія кристалічної решітки, методи її розрахунку
- •1. Состав и строение атомов
- •2. Строение вещества и типы химических связей
- •3. Атомные и ионные радиусы, закономерности их изменения. Координационное число. Явление поляризации.
- •4. Энергия кристаллической решетки. Методы ее определения
- •Ізоморфізм мінералів, його види і прояви, практичне значення
- •1. Понятие изоморфизма, виды изоморфизма
- •2. Условия проявления изоморфизма
- •3. Практическое значение изоморфизма
- •1. Понятие изоморфизма, виды изоморфизма
- •2. Условия проявления изоморфизма
- •3. Практическое значение изоморфизма
- •Земля як геохімічна система. Будова і склад Землі та інших планет.
- •1. Оболочки Земли и их состав. Состав планет солнечной системы
- •2. Строение и состав земной коры
- •1. Оболочки Земли и их состав. Состав планет солнечной системы
- •2. Строение и состав земной коры
- •3. Состав гидросферы и атмосферы Земли
- •Геохімічні класифікації хімічних елементів, їх практичне значення
- •1. Основа геохимических классификаций элементов. Геохимическая классификация элементов Гольдшмидта.
- •2. Геохимические классификации элементов Вернадского и Заварицкого.
- •3. Геохимические классификации элементов Ферсмана и Перельмана.
- •1. Основа геохимических классификаций элементов. Геохимическая классификация элементов Гольдшмидта.
- •2. Геохимические классификации элементов Вернадского и Заварицкого.
- •3. Геохимические классификации элементов Ферсмана и Перельмана.
- •Геохімічна спеціалізація геологічних утворень
- •1. Загальні положення.
- •2. Цільове призначення карт геохімічної спеціалізації
- •1. Загальні положення
- •2. Цільове призначення карт геохімічної спеціалізації
- •Міграція хімічних елементів, внутрішні чиники міграції
- •Понятие миграции
- •Виды и типы миграции химических элементов
- •Факторы миграции, внутренние факторы
- •1. Понятие миграции
- •2. Виды и типы миграции химических элементов
- •3. Факторы миграции, внутренние факторы
- •Міграція хімічних елементів, зовнішні чиники міграції
- •1. Внешние факторы миграции
- •2. Законы и правила, определяемые внешними факторами
- •3. Геохимические барьеры
- •1. Внешние факторы миграции
- •2. Законы и правила, определяемые внешними факторами
- •3. Геохимические барьеры.
- •1. Барьеры для веществ, перемещающихся в водных потоках.
- •2. Барьеры для веществ, перемещающихся в воздушных потоках.
- •Фракціонування елементів та ізотопів в природних процесах
- •1. Общие сведения об изотопах.
- •2. Распространение изотопов в природе и причины разделения изотопов в природе.
- •3. Изотопы углерода, их значение при решении геолого-геохимических задач
- •1. Общие сведения об изотопах
- •2. Распространение изотопов в природе и причины разделения изотопов в природе
- •3. Изотопы углерода, их значение при решении геолого-геохимических задач
- •Изотопный состав углерода пород и различных объектов Земли
- •Головні положення ізотопної геохімії. Практичне значення ізотопної геохімії
- •1. Изотопы кислорода и их практическое значение
- •2. Изотопы свинца и их практическое значение
- •3. Изотопы серы и их практическое значение
- •1. Изотопы кислорода и их практическое значение
- •2. Изотопы свинца и серы и их практическое значение.
- •3. Изотопы серы и их практическое значение
- •Халькопирит-пирит
- •Основи геохімії систем. Геохімія магматичних систем і процесів
- •1. Магма, ее дифференциация и кристаллизация.
- •Габбро (у/о и о магма)– Диоритовая (средняя) магма – Гранитная (кислая) магма– водные растворы
- •2. Основные черты геохимии ультраосновных и основных пород
- •3. Основные черты геохимии пегматитов.
- •Основи геохімії систем. Геохімія постмагматичних систем і процесів
- •Общие сведения о постмагматических процессах
- •2. Основные черты геохимии гидротермального процесса
- •Распределение элементов халькокристаллизации по Ферсману
- •Изменение химических свойств гидротермальных растворов
- •3. Практическое значение продуктов постмагматических процессов
- •Основи геохімії систем. Геохімія метаморфогенних систем і процесів
- •Факторы и виды метаморфизма
- •Минеральные фации метаморфических пород
- •Главные фации метаморфизма
- •Метаморфические фации по (из в.Ф. Барабанова)
- •Основные минералогогеохимические черты метаморфических процессов
- •Основи геохімії систем. Геохімія екзогенних систем і процесів
- •Понятие гипергенеза и его отличие от других процессов
- •2. Физико-химические, биогенные и механические процессы гипергенеза.
- •Выветривание различных типов горных пород
- •Зона окисления рудных (сульфидных) месторождений
- •Геохімія техногнезу і захист природного середовища
- •1. Геохимия техногенеза понятие «ноосфера»
- •2. Техногенная миграция элементов
- •3. Технофильность и другие показатели техногенеза.
- •Список рекомендованной Литературы
2. Геохимические классификации элементов Вернадского и Заварицкого.
По классификации В.И. Вернадского выделяется 6 групп элеменетов. Самая большая по числу элементов - циклическая группа (44 элемента), элементы которой слагают почти всю земную кору. Они участвуют в обратимых циклах, образуя химические соединения, отдельные молекулы. Каждый элемент в различных геосферах образует свои соединения, постоянно возобновляющиеся, но после каких-то изменений элемент возвращается к первичному соединению и начинает новый цикл. Важную роль в таком круговом процессе играет живое вещество, не только для таких элементов, как О, С, N, Н, S, но и для металлов (Fe, Си, Zn, Мп и др.). Однако круговой процесс не является вполне обратимым, так как часть элементов неизбежно и постоянно выходит из этого процесса.
Группа рассеянных элементов включает Li, Se, Ga, Br, Rb, Y, (Nb), In, I, Cs, Та. Некоторые из них не образуют своих соединений, другие -редко образуют, а все они чаще встречаются в состоянии свободных атомов, в виде «следов» в минералах и горных породах. Это тоже циклические элементы, однако в круговом процессе участвуют, чередуясь, их химические соединения и свободные атомы. Те же элементы, которые не образуют своих минералов, присутствуют только в свободном состоянии в живом или неживом веществе. Это элементы нечетные, с нечетными атомными числами, что, вероятно, тоже связано с особенностями их распространения, рассеяния.
Группа сильно радиоактивных элементов состоит из 7 элементов, два из которых (U и Th) дают химические соединения и входят в обратимые циклы. Часть их теряется в ходе кругового процесса, а часть (поеле распада) дает начало другим элементам, которые входят в другие классификационные группы (Не, РЬ).
Редкоземельные элементы (La, Ce, Yb, Sm и др.), или группа лантаноидов, характеризуется особым строением атомов и поведением в условиях земной коры.
Благородные или инертные газы ( 5 элементов- гелий, неон-аргон) входят в состав атмосферы и не принимают участия в химических земных процессах. Но велико их геохимическое значение и велика роль в мироздании. Их роль в структуре нашей планеты только начинает открываться.
Благородные металлы (Pt, Au, Ir, Pd и др.) встречаются в земной коре в самородном виде.
Еще раз следует подчеркнуть важное значение строения атомов при объединении элементов в указанные группы!
По А.Н. Заварицкому, нахождение химических элементов в земной коре зависит от строения атомов элементов. Таблицу Менделеева он разделил на 10 блоков (рис. 6.1):
1) благородные газы (от Не до Rn); 2) элементы горных пород (Na, Mg, Al, Si, К, Ca и др.); 3) элементы магматических эманации (В, F, Р, CI, S и др.); 4) элементы «семейства», группы железа (Ti, V, Cr, Mn, Fe, Со, Ni); 5) редкие элементы (Sc, TR, Nb, Та и др.); 6) радиоактивные элементы (Ra, Th, U и др.); 7) элементы сульфидных руд (Си, Zn, Sn, Hg, Ag и др.); 8) элементы металлоидные и метаплогенные (As, Sb, Bi, Se и др.); 9) платиноиды - элементы группы платины (Os, Ir, Pt и др.); 10) тяжелые галоиды (Br, 1).
